第一篇:浅谈新型建筑材料的发展趋势范文
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浅谈新型建筑材料的发展趋势
浅谈新型建筑材料的发展趋势
摘 要:针对目前我国建筑材料的发展现状,论述了节约型社会发展新型节能建材的必要性,以及新型墙体材料、保温隔热材料、防水密封材料、装饰装修材料的发展现状及趋势,发展新型节能建筑材料对于落实科学发展观和构建资源节约型社会具有的重要现实意义。
关键词:节能;新型建筑材料;节约型社会
中图分类号:F426 文献标志码:A 文章编号:1673-291X(2014)02-0042-02
随着经济的发展和人们物质生活水平的提高,城乡建筑迅速增加,尤其是中共十八大召开以后,中国城镇化进程加快,建筑耗能的问题日益突出,有资料显示,建筑行业能耗占到全社会总能耗的40%—50%。一直以来,我国建材行业沿用了粗放型传统生产模式,对自然资源重开发、轻保护,对生态环境重利用、轻改善。为建设节能、环保型社会,建筑材料的发展应以满足建筑节能需要为重,节能建材作为节能建筑的重要物质基础,是建筑节能的根本途径。
一、发展新型节能型建材的必要性
我国的建筑材料工业,长期以来处于品种单调、技术落后的状态。其标志就是小块实心黏土烧结砖在我国各类墙体材料中仍然占据近95%的高比例。我国人口众多,而可耕地面积相对较少,保护耕地关系到子孙后代。我国推出了建筑材料改革系统工程,主要目标之一就是如何尽量限制小块实心黏土砖的发展,加速采用及开发新型建筑材料并改造建筑物的功能。新型建材拥有材质轻、强度高、节能、保温、节土、装饰等特殊特性。采用新型建材不但使房屋功能大大改善,还可以使建筑内外更具现代气息,满足人们的审美要求。根据不同的功能,有的新型材料可以显著减轻建筑物自重,为推广轻型建筑结构创造了条件;有的新型建筑材料可以减少施工成本,作为节能首选。新型建筑材料推动了建筑施工技术现代化,大大加快了建房速度。故应大力发展各种轻质板材和混凝土砌块,开发承重复合墙体材料;防水
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材料重点发展改性沥青防水卷材、聚氨酯防水材料和硅酮、聚氨酯密封材料,保温材料重点发展建筑用矿物棉、玻璃棉制品。装饰装修材料重点发展丙烯酸类乳胶内外墙涂料、复合仿木地板等一些适销对路的产品,因此,发展新型节能型建筑材料,就成为未来建筑材料的主要发展趋势,对于落实科学发展观和构建资源节约型社会具有重要的现实意义。
二、新型节能型建材的发展趋势
(一)新型墙体材料
我国新型墙体材料发展较快,品种较多,主要包括砖、块、板,如黏土空心砖、掺废料的黏土砖、非黏土砖、建筑砌块、加气混凝土、轻质板材、复合板材等,但数量较少,在整个墙体材料中所占比例仍然偏小。只有促使各种新型墙体材料因地制宜快速发展,才能改变墙体材料不合理的产品结构,达到节能、保护耕地、利用工业矿渣、促进建筑技术的目的,从而更好地推动新型墙体材料的发展。
墙体材料在房屋建材中约占70%,是建筑材料的重要组成部分。新型墙体材料既要做到符合国家产业政策要求,又要改善建筑物的使用功能,所以要充分利用本地资源,综合利用粉煤灰及其他产业废渣生产墙体材料,加快轻质、高强、利废的新型墙体材料的发展步伐,如利用资源丰富的粉煤灰、煤矸石、矿渣等,取代黏土生产粉煤灰烧结砖、煤矸石烧结砖、矿渣砖。其中加气混凝土是集承重和绝热为一体的多功能材料。根据国家的节能标准,唯有加气混凝土才能做到单一材料达标(节能50%)的要求,而用板材做墙体材料是今后墙体发展的趋势,因此,加气混凝土制品作为今后墙体材料的首选,有着巨大的发展前景。又如机械化挤压式生产的轻质多孔条板、外墙复合保温或带饰面的装配式板材,并配合建设部门推广应用轻钢结构体系,发展各种装配式条板。
(二)新型保温隔热材料
墙体特别是外墙的传热在建筑物总体传热中占比例最大,我国多采用保温节能墙体。墙体保温根据保温层位置的不同可分为:外墙外保温、外内保温和中空夹心复合墙体保温等三种。目前,我国保温隔热材料有了长足的进步已发展成为品种比较齐全、初具规模的保温材
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料的生产和技术体系。保温隔热材料是一种减缓由传导、对流、辐射产生的热流速率的材料或复合材料。近年来,我国保温隔热工业经过30多年的努力,特别是几年的高速发展,不少产品从无到有,从单一到多样化,质量从低到高,已形成以膨胀珍珠岩、矿物棉、玻璃棉、泡沫塑料、发泡水泥、耐火纤维、聚苯颗粒保温料浆、硅酸钙绝热制品、保温涂料等为主的品种比较齐全的产业,技术、生产装备水平也有了较大提高,有些产品已达到国际先进水平。
目前,我国保温材料的主要发展方向有以下方面。
(1)现有产品性能的提高和改进。
(2)研究开发复合型保温涂料。应向固化快、增水、粘结强度高、密度小和成本低等方向发展。
(3)注重环保,充分利用三废开发保温涂料,并遵循涂料发展的潮流,向水性化、环保化的方向发展。
(三)新型防水密封材料
防水材料的发展在世界上任何国家都受到重视,防水技术是一门综合技术,它从某一方面代表着一个国家和地区的科技进步水平。防水材料是建筑业及其相关行业所需要的重要功能材料,随着我国国民经济的快速发展,工业建筑与民用建筑对防水材料提出了多品种高质量的要求,在桥梁、隧道、农业水利、国防军工和交通运输等行业和领域也都需要高质量的防水密封材料。
我国的新型防水材料发展迅速,不仅重点发展改性沥青油毡,还积极发展高分子防水卷材,适当发展防水涂料,努力开发密封材料和堵漏材料,到2005年,新型防水材料在全国防水工程市场的占有率达到50%。到2010年,新型防水材料在全国防水工程中占主导地位,达到70%以上,并逐步淘汰传统的纸胎油毡。
目前,我国建筑防水材料的总趋势是由传统的石油沥青为基本材料向高分子聚合物改性沥青方向发展,密封材料由低性能产品向高弹膜性、高耐久方向发展,防水涂料由低档薄质向高档薄质层方向发展,施工方法由热粘结向冷施工方向发展。具体发展趋势是:沥青卷材在稳定和提高现有产品质量的同时,开发具有特殊功能、性能优良的沥青改性毡,如耐高温油毡、耐低温油毡、多空沙面油毡及沾沥青油毡
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等;防水涂料大力发展开发新产品,如SBS橡胶改性沥青涂料、氯丁乳胶带沥青涂料等。因此,未解决溶剂型防水涂料污染环境,还应大力发展无污染、无公害、具有功能性的水乳型防水涂料。密封材料在大力提高现有密封质量的同事,着重发展水乳型、浅色的嵌缝油膏以及能在潮湿基层上施工的粉状嵌缝油膏等,都具有较好的性能及发展前景。
(四)新型装饰装修材料
装饰装修材料品种门类繁多,更新换代十分迅速,与人民生活水平和居住条件改善密切相关,是极具发展潜力的建筑材料品种之一。它的品种、质量和配套水平的高低决定着建筑装饰档次的高低,对美化城乡建筑、改善人民居住和工作环境有着十分重要的意义。
我国装饰装修材料的发展,虽然起步较晚,但起点较高,主要生产能力量是20世纪80年代以后引进国外先进技术装备基础上发展起来的,目前,花色品种已达4 000多种,已基本形成初具规模、产品门类比较齐全的工业体系。目前,三星级的宾馆装饰装修基本做到自己生产,四至五星级宾馆的装饰装修有30%—40%可以做到自给。存在的主要问题是:生产企业规模偏小,产品质量不稳定,款色旧,档次低,配套性差,市场竞争能力差;科技研发力量不足,产品更新换代服务弱,不能适应市场需求;产品结构不合理,中、低档产品比例大,高档材料比重低,不能满足高档建筑装修的需求。大多中、低档装修材料含甲醛等有毒气体超标严重,对人体危害十分严重,寻找并研发环保、可循环、节能的新型装饰装修材料就迫在眉睫。
我国是一个人口大国,经济快速增长,在目前的建筑技术水平下,我国的建筑能耗严重。近几年,环保型节能材料及新能源技术已引起越来越多发达国家的重视,积极致力于新型材料、技术在建筑中的应用研究,节能环保型建材具有低物耗、低能耗、低污染、多功能、可循环再生利用等特征,集可持续发展、资源有效利用、环境保护、清洁生产等综合效益与一体,必将是我国未来建筑节能舞台上的主要趋势。
Discussion on the development trend of the new type building materials
XIA Ren-kui
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(Ji'nan No,1 Construction Group Corporation,Ji'nan 250108,China)
Abstract:Based on the development situation of building materials of our country at present,expounds the necessity of the development of new energy-saving building conservation oriented society,and the development status and trend of new wall materials,insulation materials,waterproof materials,decoration materials,development of new energy saving building materials for the implementation of Scientific Outlook on Development and build a resource-saving society an important reality significance of.Key words:energy saving;new type building materials;saving type society
[责任编辑 李 可]
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第二篇:新型建筑材料及发展趋势心得体会
新型建筑材料及发展趋势心得体会
一、新型建筑材料介绍
随着改革开放的深入,我国经济发展迅猛,人们的物质文化生活都有了很大的提高,集中体现在衣食住行方面,尤其是在住的方面要求更加的高质量。这就促进了建筑业的迅猛发展。此外,建筑材料直接影响土木和建筑工程的安全可靠性、耐久性及适用性(经济适用、美观、节能)等各种性能。因此,新型建筑材料的开发、生产和使用,对于促进社会进步、发展国民经济具有重要意义。
新型建材拥有材质轻、强度高、节能、保温、节土、装饰等特殊特性。采用新型建材不但使房屋功能大大改善,还可以使建筑物内外更具现代气息,满足人们的审美要求;根据不同的功能,有的新型建材可以显著减轻建筑物自重,为推广轻型建筑结构创造了条件,有的新型建筑材料可以减少施工成本,作为节能首选。新型建筑材料推动了建筑施工技术现代化,大大加快了建房速度。
新型建筑材料是在传统建筑材料基础上产生的新一代建筑材料, 主要包括新型墙体材料、保温隔热材料、防水密封材料和装饰装修材料。新型建筑材料及其制品工业是建立在技术进步、保护环境和资源综合利用基础上的新兴产业。一般来说,新型建筑材料应具有以下特点:复合化、多功能化、节能化、绿色化、轻质高强化、工业化生产。
发展新型建材,大力开发和推广应用新技术、新品种,带动行业整体素质的提高,是从根本上调整建材行业结构、推动产业升级,改善和提高人民居住条件和生活质量,实施可持续发展战略,促进建材和建筑业现代化的重要措施。当今社会只有可持续的绿色发展才能够更持久,更能创造效益。因此发展新型建筑材料势在必行。
二、新型建筑材料发展趋势
随着城市化进程加快,城市人口密度日趋加大,城市功能日益集中和强化,需要建造高层建筑,以解决众多人口的居住问题和行政、金融、商贸、文化等部门的办公空间,因此要求结构建筑向轻质高强方向发展。目前主要目标仍然是开发高强度钢材和高强混凝土,同时探索将碳纤维及其他纤维材料与混凝土聚合物等复合制造的轻质高强结构材料。新型建筑材料拥有更好应用空间,才能更好的发展,而新型建筑材料的对于建筑的重要意义更是决定了它的发展趋势。
新型墙材的使用使得结构构件无论从断面尺寸还是单位容重都大大减少了,不但减轻建筑物自重,而且优化了结构设计、提高了建筑经济性,使其结构自重降低,且具有良好的经济效果。其次,减轻非承重构件及装饰材料的自重。高层建筑除减少承重结构自重外,还要改进非承重构件,这些构件只起到保温、隔热、隔气、隔声的作用,所以对非承重构件更要大力推广轻质材料。
大深度地下空间是目前为止还没有被广泛开发利用的领域,随着地球表面土地面积逐年减少,人类除了向高空发展外,大深度地下是一个很有潜力的发展空间。与超高层建筑相比,地下空间结构具有很多优点。例如具有保温、隔热、防风等特点,可以节省建筑能耗。为实现大深度地下空间建设,需要开发能适应地下环境要求的药剂材料、生物材料、土壤改良剂、水之净化剂等。
在大空间建筑中“第五代建材”膜材料也是一种广泛应用的新型材料,它是由高分子聚合物涂层与基材按照所需的厚度、宽度通过特定的加工工艺粘合而成。现在它可以发挥极大承载力,构筑灵活大空间,并且具有自然生态美外观。
随着人类智能化的发展,智能化材料也被人们重视和研发,所谓智能化材料,即材料本身具有自我诊断和预告破坏、自我调节和自我修复的功能,以及可重复利用性。这类材料当内部发生某种异常变化时,能将材料的内部状况,例如位移、变形、开裂等情况反映出来,以便在破坏前采取有效措施;同时,智能化材料能够根据内部的承载能力及外部作用情况进行自我调整,例如吸湿放湿材料,可根据环境的温度自动吸收或放出水分,能保持环境温度平衡;自动调光玻璃,根据外部光线的强弱,调整进光量,满足室内的采光和健康性要求。智能化材料还具有类似于生物的自我生长,新陈代谢的功能,对破坏或受到伤害的部位进行自我修复。当建筑物解体的时候,材料本身还可重复使用,减少建筑垃圾。这类材料的研究开发目前处于起步阶段,关于自我诊断、预告破坏和自我调节等功能已有初步成果。
随着世界建筑的发展,21世纪将推出绿色建筑,智能化建筑,健康型建筑等类型的建筑,而传统的建筑材料,早已不能满足这些需要,那么发展新的装饰装修材料就成为了一件势在必行的事。为了满足人们对于建筑不同的需求,新型装饰装修材料也将变的五花八门,千变万化,功能齐全,这一切都注定发展新型材料对于建筑物有着重要的意义。
第三篇:新型功能材料发展趋势
新型功能材料发展趋势
功能材料是一大类具有特殊电、磁、光、声、热、力、化学以及生物功能的新型材料,是信息技术、生物技术、能源技术等高技术领域和国防建设的重要基础材料,同时也对改造某些传统产业,如农业、化工、建材等起着重要作用。功能材料种类繁多,用途广泛,正在形成一个规模宏大的高技术产业群,有着十分广阔的市场前景和极为重要的战略意义。功能材料按使用性能分,可分为微电子材料、光电子材料、传感器材料、信息材料、生物医用材料、生态环境材料、能源材料和机敏(智能)材料。由于我们已把电子信息材料单独作为一类新材料领域,所以这里所指的新型功能材料是除电子信息材料以外的主要功能材料。
功能材料是新材料领域的核心,对高新技术的发展起着重要的推动和支撑作用,在全球新材料研究领域中,功能材料约占 85 %。随着信息社会的到来,特种功能材料对高新技术的发展起着重要的推动和支撑作用,是二十一世纪信息、生物、能源、环保、空间等高技术领域的关键材料,成为世界各国新材料领域研究发展的重点,也是世界各国高技术发展中战略竞争的热点。
鉴于功能材料的重要地位,世界各国均十分重视功能材料技术的研究。1989年美国200多位科学家撰写了《90年代的材料科学与材料工程》报告,建议政府支持的6类材料中有5类属于功能材料。从1995年至2001年每两年更新一次的《美国国家关键技术》报告中,特种功能材料和制品技术占了很大的 比例。2001年日本文部省科学技术政策研究所发布的第七次技术预测研究报告中列出了影响未来的100项重要课题,一半以上的课题为新材料或依赖于新材料发展的课题,而其中绝大部分均为功能材料。欧盟的第六框架计划和韩国的国家计划等在他们的最新科技发展计划中, 都把功能材料技术列为关键技术之一加以重点支持。各国都非常强调功能材料对发展本国国民经济、保卫国家安全、增进人民健康和提高人民生活质量等方面的突出作用。
1、新型功能材料国外发展现状
当前国际功能材料及其应用技术正面临新的突破,诸如超导材料、微电子材料、光子材料、信息材料、能源转换及储能材料、生态环境材料、生物医用材料及材料的分子、原子设计等正处于日新月异的发展之中,发展功能材料技术正在成为一些发达国家强化其经济及军事优势的重要手段。
超导材料 以NbTi、Nb3Sn为代表的实用超导材料已实现了商品化,在核磁共振人体成像(NMRI)、超导磁体及大型加速器磁体等多个领域获得了应用;SQUID作为超导体弱电应用的典范已在微弱电磁信号测量方面起到了重要作用,其灵敏度是其它任何非超导的装置无法达到的。但是,由于常规低温超导体的临界温度太低,必须在昂贵复杂的液氦(4.2K)系统中使用,因而严重地限制了低温超导应用的发展。
高温氧化物超导体的出现,突破了温度壁垒,把超导应用温度从液氦(4.2K)提高到液氮(77K)温区。同液氦相比,液氮是一种非常经济的冷媒,并且具有较高的热容量,给工程应用带来了极大的方便。另外,高温超导体都具有相当高的上临界场[H c2(4K)>50T],能够用来产生20T以上的强磁场,这正好克服了常规低温超导材料的不足之处。正因为这些由本征特性Tc、Hc2所带来的在经济和技术上的巨大潜在能力,吸引了大量的科学工作者采用最先进的技术装备,对高Tc超导机制、材料的物理特性、化学性质、合成工艺及显微组织进行了广泛和深入的研究。高温氧化物超导体是非常复杂的多元体系,在研究过程中遇到了涉及多种领域的重要问题,这些领域包括凝聚态物理、晶体化学、工艺技术及微结构分析等。一些材料科学研究领域最新的技术和手段,如非晶技术、纳米粉技术、磁光技术、隧道显微技术及场离子显微技术等都被用来研究高温超导体,其中许多研究工作都涉及了材料科学的前沿问题。高温超导材料的研究工作已在单晶、薄膜、体材料、线材和应用等方面取得了重要进展。
生物医用材料 作为高技术重要组成部分的生物医用材料已进入一个快速发展的新阶段,其市场销售额正以每年16%的速度递增,预计20年内,生物医用材料所占的份额将赶上药物市场,成为一个支柱产业。生物活性陶瓷已成为医用生物陶瓷的主要方向;生物降解高分子材料是医用高分子材料的重要方向;医用复合生物材料的研究重点是强韧化生物复合材料和功能性生物复合材料,带有治疗功能的HA生物复合材料的研究也十分活跃。
能源材料 太阳能电池材料是新能源材料研究开发的热点,IBM公司研制的多层复合太阳能电池,转换率高达40%。美国能源部在全部氢能研究经费中,大约有50%用于储氢技术。固体氧化物燃料电池的研究十分活跃,关键是电池材料,如固体电解质薄膜和电池阴极材料,还有质子交换膜型燃料电池用的有机质子交换膜等,都是目前研究的热点。
生态环境材料 生态环境材料是20世纪90年代在国际高技术新材料研究中形成的一个新领域,其研究开发在日、美、德等发达国家十分活跃,主要研究方向是:①直接面临的与环境问题相关的材料技术,例如,生物可降解材料技术,CO 2 气体的固化技术,SOx、NOx催化转化技术、废物的再资源化技术,环境污染修复技术,材料制备加工中的洁净技术以及节省资源、节省能源的技术;②开发能使经济可持续发展的环境协调性材料,如仿生材料、环境保护材料、氟里昂、石棉等有害物质的替代材料、绿色新材料等;③材料的环境协调性评价。
智能材料 智能材料是继天然材料、合成高分子材料、人工设计材料之后的第四代材料,是现代高技术新材料发展的重要方向之一,将支撑未来高技术的发展,使传统意义下的功能材料和结构材料之间的界线逐渐消失,实现结构功能化、功能多样化。科学家预言,智能材料的研制和大规模应用将导致材料科学发展的重大革命。国外在智能材料的研发方面取得很多技术突破,如英国宇航公司在导线传感器,用于测试飞机蒙皮上的应变与温度情况;英国开发出一种快速反应形状记忆合金,寿命期具有百万次循环,且输出功率高,以它作制动器时、反应时间,仅为10分钟;在压电材料、磁致伸缩材料、导电高分子材料、电流变液和磁流变液等智能材料驱动组件材料在航空上的应用取得大量创新成果。
2、国内功能材料发展的现状和差距
我国非常重视功能材料的发展,在国家攻关、“ 863”、“973”、国家自然科学基金等计划中,功能材料都占有很大比例。在“九五”“十五”国防计划中还将特种功能材料列为“国防尖端”材料。这些科技行动的实施,使我国在功能材料领域取得了丰硕的成果。在“863”计划支持下,开辟了超导材料、平板显示材料、稀土功能材料、生物医用材料、储氢等新能源材料,金刚石薄膜,高性能固体推进剂材料,红外隐身材料,材料设计与性能预测等功能材料新领域,取得了一批接近或达到国际先进水平的研究成果,在国际上占有了一席之地。镍氢电池、锂离子电池的主要性能指标和生产工艺技术均达到了国外的先进水平,推动了镍氢电池的产业化;功能陶瓷材料的研究开发取得了显著进展,以片式电子组件为目标,我国在高性能瓷料的研究上取得了突破,并在低烧瓷料和贱金属电极上形成了自己的特色并实现了产业化,使片式电容材料及其组件进入了世界先进行列; 高档钕铁硼产品的研究开发和产业化取得显著进展,在某些成分配方和相关技术上取得了自主知识产权; 功能材料还在“两弹一星”、“四大装备四颗星”等国防工程中作出了举足轻重的贡献。
目前世界各国功能材料的研究极为活跃,充满了机遇和挑战,新技术、新专利层出不穷。发达国家企图通过知识产权的形式在特种功能材料领域形成技术垄断,并试图占领中国广阔的市场,这种态势已引起我国的高度重视。近年来,我国在新型稀土永磁、生物医用、生态环境材料、催化材料与技术等领域加强了专利保护。但是,我们应该看到,我国目前功能材料的创新性研究不够,申报的专利数,尤其是具有原创性的国际专利数与我国的地位远不相称。我国功能材料在系统集成方面也存在不足,有待改进和发展。
3、国内外功能材料社会经济发展需求分析
1)功能材料的国外需求分析
根据预测,2001年新材料技术产业在世界市场的销售额将超过4000亿美元,,其中功能材料约占75~80%。某些特种功能材料就其单项而言,其市场也是巨大的。1995年信息功能陶瓷材料及其制品的世界市场销售额已达210亿美元,预期到2010年将达到800亿美元;2000年超导材料销售额已达80亿美元,预测2010年的年销售额预计将达到600亿美元,其中高温超导电力设备的全球销售额可达50-60亿美元,到2020年,全球与超导相关的产业的产值(按1995年的价格估算)可能达到1500亿到2000亿美元,其中高温超导占60%;2010年全球钕铁硼永磁材料的市场需求量将达14.6万吨,产值达80亿美元,带动相关产业产值700亿美元;生物医用材料是一个正在迅速发展的高技术领域,目前全球生物医用材料及制品的产值超过700亿美元,美国约为400亿美元,与半导体产业相当,是美国经济中最活跃、出口量最大的6个产业之一,近年来一直保持每年20%以上的速率持续增长,预计到本世纪前十年左右,生物医用材料产业将达到药物市场的份额;随着可持续发展政策被各国政府的广泛采纳,生态环境材料的市场需求也将迅速增加,估计2010年的社会需求将高于500亿美元。可见,在全球经济中,特种功能材料无论是需求的规模,还是需求的增长速度,都是相当惊人的。
2)功能材料的国内需求分析
中国作为一个 12亿人口的大国,正在实施宏伟的第三步发展战略,这一根本国情加之特种功能材料在经济社会发展中的重要作用和地位,决定了我国对功能材料的需求将是巨大的。
功能材料不仅是发展我国信息技术、生物技术、能源技术等高技术领域和国防建设的重要基础材料,而且是改造与提升我国基础工业和传统产业的基础 ,直接关系到我国资源、环境及社会的可持续发展。我国国防现代化建设一直受到以美国为首的西方国家的封锁和禁运,所以我国国防用关键特种功能材料是不可能依靠进口来解决的,必须要走独立自主、自力更生的道路。如军事通信、航空、航天、导弹、热核聚变、激光武器、激光雷达、新型战斗机、主战坦克以及军用高能量密度组件等,都离不开特种功能材料的支撑。
我国经济的快速增长和社会可持续发展,对发展新型能源及能源材料具有迫切的需求。能源材料是发展能源技术、提高能源生产和利用效率的关键因素,我国目前是世界上能源消费增长最快的国家,同时也是能源紧缺的国家。发展电动汽车、使用清洁能源、节约石油资源等政策措施使得新型能源转换及储能材料的需求不断增加。近年来,随着电子信息技术的迅猛发展,我国便携式电器如手提电话、笔记本计算机用户每年均以超过 20%的速度增加,形成了一个对小型高能量密度电池的巨大社会需求。
随着移动通信等新一代电子信息技术的迅速崛起,作为一大批基础电子元器件技术核心的信息功能陶瓷日益成为我国发展相关高技术的需求重点。按照 5%的世界市场占有率计,2010 年我国信息功能陶瓷材料及制品的年销售额将达 300亿元人民币,对信息通讯产业发展具有举足轻重的作用。
我国是一个稀土大国,其工业储量占世界总储量的 70%以上,发展稀土功能材料我国有着独特的资源优势。例如,稀土永磁材料全世界的年平均增长率为23%,而我国高达60%,1995年全球的钕铁硼永磁材料的生产总量为6000吨,其中我国为2000吨,占总量的1/3,预测2010年全球钕铁硼永磁材料的产量将达14.6万吨,产值达80亿美元,其中我国的产量将达5.4万吨,产值达20多亿美元,相关器件产值达100~150亿美元。稀土在发光、催化等领域的应用也具有广阔的市场需求。
我国西部还拥有一些储量丰富的资源,如稀土、钨、钛、钼、钽、铌、钒、锂等,有的工业储量甚至占世界总储量的一半以上,这些资源均是特种功能材料的重要原材料。研究开发与上述元素相关的特种功能材料,拓宽其应用领域,取得自主知识产权,将大幅度地提高我国相关特种功能材料及制品的国际市场竞争力,这对实现西部资源的高附加值利用,将西部的资源优势转化为技术优势和经济优势具有重要意义,将有力地支持国家的西部大开发。
随着我国人民生活质量的进一步改善和提高 ,我国潜在的生物医用材料市场将很快转化为充满勃勃生机的现实市场,从而创造出巨大的社会经济效益,成为国民经济的一个支柱产业。
我国已确定“在发展中解决保护,在保护环境的基础上实现持续发展”的原则,签署了有关国际公约,并通过了国家有关环境保护的法律、法规,这些都为生态环境材料需求发展创造了有利条件。发展生态环境材料,除了在社会和经济方面具有巨大的需求之外,在政治上还对我国加入 WTO,融入国际社会,提升国际地位具有重要作用。此外,生态环境材料还对我国的“科技、人文、绿色”奥运工程起着特殊的作用。
总之,在未来的五到十年,我国经济、社会及国家安全对功能材料有着巨大的需求,功能材料是关系到我国能否顺利实现第三步战略目标的关键新材料。
4、发展重点与关键技术选择 1)发展重点
高温超导材料制备与应用技术 稀土功能材料
新型能量转换材料与技术(能源材料)生物医用材料
绿色奥运工程材料与技术
分辨离膜材料与技术(海水、氯碱膜)印刷(制版、感光)、显示(OLED)材料 高新技术改造传统产业技术 2)关键技术选择
能源材料
①固体氧化物燃料电池:
固体氧化物燃料电池是一种新型绿色能源装置,比质子交换膜燃料电池有更高的转换效率和节能效果,可减少二氧化碳排放 50%,不产生NOx,已成为发达国家重点研究开发的新能源技术。但目前研究的固体氧化物燃料电池的工作温度达800~900℃,其关键部件的材料制备总是成为制约固体氧化物燃料电池发展的瓶颈。应突破的关键技术主要有:a)高性能电极材料及其制备技术;b)新型电解质材料及电极支撑电解质隔膜的制备技术;c)电池结构优化设计及其制备技术;d)电池的结构、性能与表征的研究。②光电转换效率大于 18%的硅基太阳能电池商品化;
研制出光电转换效率大于 18%的低成本、大面积、可商业化的硅基太阳能电池及其组件。
③太阳能的综合利用(光电、热电、热交换)及其与风力发电的耦合技术;建立总体利用效率达15%的追尾聚集光式太阳能光电、热电、热交换系统并实用化,建立太阳能综合利用与风力发电耦合的实用型分布式地面电站,并可并网供电。稀土材料
①稀土催化材料 ②稀土永磁材料
突破高性能(N50)、高均匀性、高工作温度、低温度系数的烧结稀土永磁材料和高性能(磁能积20MGOe)粘结稀土永磁材料的产业化关键技术。③高亮度、长寿命白光 LED节能照明系统
低成本、高亮度、长寿命白光 LED节能照明系统产业化并进入普通百姓家庭。生物医用材料
①生物芯片; ②生物兼容性好、可降解或可诱导再生的人体软、硬组织替换材料; ③具有分子识别和特异免疫功能的血液净化材料和装置。生态环境材料
①有机膜分离技术:海水(或盐碱水)淡化效率达 50%的有机膜实用化和产业化。②固沙植被材料与技术;
③节能、环保的建筑材料及其关键工艺技术:
突破日产 2000吨的流态化水泥烧成技术,其单位能耗与粉尘排放低于目前的新型干法工艺;实现纯氧燃烧生产浮法建筑玻璃的产业化。特种功能材料
①无机分离催化膜:突破无机分离催化膜(透氧膜、分子筛膜、透氢膜)的关键制备技术,建立无机分离催化膜用于天然气催化转化制备合成气和液体燃料、天然气直接转化制备乙烯、生物质原料制备乙醇、天然气制氢等方面的示范性生产装置。
②大尺寸光学金刚石膜;
③有机磁性材料 :突破本征有机磁性材料的关键技术。④敏感材料与传感器。
超导材料 高温超导材料的制备与应用技术
第四篇:浅谈新型建筑防水材料
浅谈新型建筑防水材料
孙媛媛
(中南大学土木工程学院,湖南 长沙410075)
【摘要】本文主要介绍防水材料,突出强调新型防水材料。除此之外,本次论文的主要目的为搜集现有各种防水材料的特性及施工特点,利用纳米技术等新兴技术,对已有防水材料进行改进,向单层、冷施工的方向发展。新型防水材料的开发与应用对提高建筑工程质量,完善人居环境有着重要的意义。
【关键词】新型;建筑;防水材料;纳米技术;产业化
Review to New Building Waterproof Material
Sun Yuanyuan(Civil Engineering College,Central South University,Changsha,Hunan 410075,China)【 abstract 】This paper introduces new waterproof materials, highlight new waterproof material.In addition,the main purpose of this paper is to collect existing waterproofing properties of the materials and construction features, the use of nanotechnology and other emerging technologies, there are waterproof material to improve the direction of the single-layer, cold construction.The development and application of new waterproof materials to improve the quality of construction, improve the living environment has an important significance.【 key words 】New;Building construction;Waterproof material;Nanotechnology;Industrialization
一、建筑防水材料
建筑防水材料(简称防水材料)是一类能使建筑物和构筑物具有防渗、防漏功能的材料,是建筑物的一个重要组成部分。i. 防水材料的作用
防水材料的防渗作用是指防止地下水、雨水或地基中的盐分等腐蚀性介质渗透到建筑构件或地基基础的内部,防止由此而造成的性能劣化,甚至失效。防漏作用是指防止雨水、雪水、地下水等从屋顶、墙面、地基或混凝土构件的接缝处渗漏到建筑使用空间,蓄水结构或渠道结构内的水向外渗漏或建筑物、构筑物内部相互止水。所以防水材料是能保护建筑物和构筑物及其构件不受水的侵蚀和破坏,保证建筑物和构筑物正常使用的一类不可缺少的功能性材料。目前已广泛应用于工业与民用建筑、市政建筑、地下水工程、道路、桥梁、地铁、隧道、涵洞、大坝、渠道护坡、海港工程、国防工事、洞库等领域。正确选择和合理使用建筑防水材料,对保证建筑物和构筑物的质量和使用功能,延长其使用寿命是至关重要的环节。
ii. 建筑防水材料的种类
1、按材料的性质划分
(1)柔性材料 :柔性材料又可以分为高弹性防水材料—橡胶、柔性树脂的硫化物(固化物);塑性(延性)防水材料—非反应性材料,如腻子。
(2)刚性材料 :如防水砂浆及混凝土、金属板材等。
2、按材料的外观形态及使用功能划分
(1)防水卷材 :适用于平整的大面积施工。施工快捷、防水效果好。但是卷材与基层(底材)的粘接、卷材接缝处的防水处理是其薄弱环节。不宜用于像卫生间这样面积小、形状复杂、边缘及接缝密集的部位,易被基层不平处尖角刺穿而失效。
(2)防水涂料 :可形成无缝的整体防水层,防水效果好。边缘处防水处理简易,宜用于形状复杂、边缘多的部位。涂层与基层贴合紧密,粘结强度高,提高了耐裂缝及水密性。对基层的平整度要求不高,不会出现尖角刺穿的现象。采用刷涂施工效率低,劳动强度大。采用喷涂施工可提高工效,但环境污染大。
(3)防水密封材料
(4)防水胶黏剂:它是防水材料的主要配套材料,用于粘接防水卷材,填充基层的微裂缝,填平粗糙的表面,使卷材与基层粘贴密实。它不仅具有较大的粘接强度,还应具有较好耐水性和水密性。
(5)灌浆材料 :灌浆材料能减少基础渗漏、改善裂隙岩体的物理力学性质,增加建筑物和构筑物地基的整体稳定性,提高其抗渗性、强度和耐久性。在建筑工程和水利工程中得到广泛应用。灌浆材料可以分为三大类:①无机灌浆材料 ②沥青灌浆材料 ③化学灌浆材料。
(6)刚性防水材料(7)堵漏防水材料
3、按基体(母体)材料的类型划分(1)无机材料。如水泥等
(2)天然有机材料。如石油沥青、煤沥青、焦煤油等
(3)合成高分子材料。如聚氨酯、环氧树脂、氯丁橡胶、有机硅、氯化聚乙烯等
二、纳米技术的诞生
纳米技术的灵感,来自于已故物理学家理查德·费曼 1959 年所作的一次题为 《在底部还有很大空间》的演讲。这位当时在加州理工大学任教的教授向同事们提出了一个新的想法。从石器时代开始,人类从磨尖箭头到光刻芯片的所有技术,都与一次性地削去或者融合数以亿计的原子以便把物质做成有用的形态有关。范曼质问道,为什么我们不可以从另外一个角度出发,从单个的分子甚至原子开始进行组装,以达到我们的要求?他说:“至少依我看来,物理学的规律不排除一个原子一个原子地制造物品的可能性。” 1990 年,IBM 公司阿尔马登研究中心的科学家成功地对单个的原子进行了重排,纳米技术取得一项关键突破。他们使用一种称为扫描探针的设备慢慢地把 35 个原子移动到各自的位置,组成IBM 三个字母。这证明范曼是正确的,二个字母加起来还没3个纳米长。不久科学家不仅能够操纵单个的原子,而且还能够“喷涂原子”。使用分子束外延长生长技术,科学家们学会了制造极薄的特殊晶体薄膜的方法,每次只造出一层分子。目前,制造计算机硬盘读写头使用的就是这项技术。
著名物理学家、诺贝尔奖获得者理查德· 费曼预言,人类可以用小的机器制作更小的机器,最后将变成根据人类意愿,逐个地排列原子,制造产品,这是关于纳米技术最早的梦想。
三、纳米材料的特性以及其与建筑防水材料所要求性能的高度契合
1、纳米材料的特性
广义地说,纳米材料是指在三维空间中至少有一维处在纳米尺度范围(0.1nm~100nm)或由他们作为基本单元构成的材料。特性 :(1)表面与界面效应:这是指纳米晶体粒表面原子数与总原子数之比随粒径变小而急剧增大后所引起的性质上的变化。例如粒子直径为10纳米时,微粒包含4000个原子,表面原子占40%;粒子直径为1纳米时,微粒包含有30个原子,表面原子占99%。主要原因就在于直径减少,表面原子数量增多。
(2)小尺寸效应:当纳米微粒尺寸与光波波长,传导电子的德布罗意波长及超导态的相干长度、透射深度等物理特征尺寸相当或更小时,它的周期性边界被破坏,从而使其声、光、电、磁,热力学等性能呈现出“新奇”的现象。
(3)量子尺寸效应 :当粒子的尺寸达到纳米量级时,费米能级附近的电子能级由连续态分裂成分立能级。当能级间距大于热能、磁能、静电能、静磁能、光子能或超导态的凝聚能时,会出现纳米材料的量子效应,从而使其磁、光、声、热、电、超导电性能变化。
(4)宏观量子隧道效应:微观粒子具有贯穿势垒的能力称为隧道效应。纳米粒子的磁化强度等也有隧道效应,它们可以穿过宏观系统的势垒而产生变化,这种被称为纳米粒子的宏观量子隧道效应。
2、建筑防水材料所要求的物理及化学性能
如石油沥青特性 :(1)防水性:石油沥青是憎水性的胶凝材料,本身结构致密、不溶于水,同时具有良好的塑形以及与矿物材料的粘附性和粘结力,故它具有良好的防水性。
(2)黏滞性:是指沥青在外力作用下,抵抗变形的能力。沥青在常温下的状态不同,黏滞性的指标也不同。对于在常温下呈固体或半固体的石油沥青,以其针入度来表示黏滞性的大小;对于在常温下呈液体的石油沥青,以黏滞度来表示其黏滞性的大小。
(3)塑形:是指沥青在外力作用下,产生变形而不破坏,除去外力后,仍保持变形后形状的性质。塑形用延度来表示。
(4)温度敏感性:是指石油沥青的粘滞性和塑性随温度升降而变化的性能。沥青是高分子非晶态物质,没有一定的熔点,随着温度的升降发生变化(固体→半固体→液体)的变化。
(5)大气稳定性:是指沥青在热、阳光、氧气等大气因素的长期综合作用下,抵抗衰老的性能。在大气因素的综合作用下,沥青中低分子组分向高分子组分转变,且树脂转变为地沥青质比油份转变为树脂的速度快的多,油份和树脂逐渐减少,地沥青质逐渐增多,使沥青的流动性、塑性和粘结性降低,硬脆性增大,这种现象称之为石油沥青的“老化”。
四、新型防水材料
新型建筑防水材料是相对传统石袖沥青油毡及其辅助材料等传统建筑防水材料而言的,其“新”字一般来说有两层意思,一是材料“新”,二是施工方法“新”。改善传统建筑防水材料的性能指标和提高其防水功能,使传统防水材料成为防水“新”材料,是一条行之有效的途径,例如对沥青进行催化氧化处理,沥青的低温冷脆性能得到了根本的改变,使之成为优质氧化沥青,纸胎沥青油毡的性能得到了很大提高,在这基础上用玻璃布胎和玻璃纤维胎来逐步代替纸胎,从而进一步克服了纸胎强度低、伸长率差、吸油串低等缺点,提高了沥臂油毡的品质。
i. 主要新型防水材料
新型建筑防水材料主要有合成高分子防水卷材、高聚物改性沥青防水卷材以及防水涂料、防水密封材料、堵漏材料、刚性防水材料等。
1、高聚物改性沥青防水卷材系以高聚物改性的沥青为涂盖材料,以玻纤毡、黄麻布、聚酯毡为胎体所制成的卷材,它克服了普通沥青油毡的不足,具有高温不流淌、低温不脆裂、拉伸强度高、延伸率较大等优异性能,是我国今后大力发展和推广的防水卷材之一。
2、合成高分子防水卷材系以合成橡胶、合成树脂或两者的共混体为基料,加入适当化学助剂和填充料等经过塑炼混炼、压延或挤出成型、硫化、定型等工序加工而成。该卷材具有抗拉强度高,断裂伸长率大,抗撕裂强度高,耐热、耐低温性能好以及耐腐蚀、耐老化、可冷施工等优良特性,是高档次防水卷材,也是我国今后要大力发展的新型防水材料。
3、高聚物改性沥青防水涂料通常是用再生橡胶、合成橡胶、SBS或树脂对沥青进行改性而制成的溶剂型或水乳型涂涂膜防水材料。通过对沥青改性的防水涂料,具有高温不流淌、低温不脆裂、耐老化、增加延伸率和粘结力等性能,能够显著提高防水材料的物理性能,扩大应用范围。
4、刚性防水材料主要是水泥防水砂浆及混凝土、金属板材等。刚性防水本身具有很好的水密性,但其接缝处仍需采用柔性防水材料来密封。
5、堵漏材料是针对建筑物和构筑物由于种种原因形成裂缝或孔洞而产生的渗漏进行修补或抢修用的材料。堵漏止水材料应不溶于水,且具有较好的耐水解性和水密性。自身强度和粘接强度较高,能在潮湿面上或水中快速固化、粘接,最好具有较大的高弹性和水胀性。
6、防水密封材料又称嵌缝材料。主要用于建筑物和构筑物中各种接缝或裂缝的嵌填以保持水密性。防水密封材料应具有较大的塑性和粘结性,或具有较大的高弹性,以适应接缝或裂缝拉压等位移变形,保持水密性。ii.我国新型防水材料的发展前景
按国家建材行业及制品导向目录要求及市场走势,SBS、APP改性沥青防水卷材仍是主导产品,将大力发展;高分子防水卷材重点发展三元乙丙橡胶(EPDM)、聚氯乙烯(PVC)P型两种产品,并积极开发热塑性聚烯烃(TPO)防水卷材。防水涂料前景看好是聚氯酯防水材料(尤其是环保单组分)及丙烯酸酯类。密封材料仍重点发展硅酮、聚氨酯、聚硫、丙烯酸。防水保温一体化材料、刚性防水材料、防渗堵漏材料、金属屋面材料、沥青瓦、土木材料有一定市场。在“十五”期间,我国经济进入新的阶段,新型防水材料年平均增长率将逐步加大,预计在全国防水工程的占有率达到50%以上。
新型防水材料应用于工业与民用建筑,特别是住宅建筑的屋面、地下室、厕浴、厨房、地面防水外,还将广泛用于新建铁路、高速公路、轻轨交通(包括桥面、隧道)、水利建设、城镇供水工程、污水处理工程、垃圾填埋工程以及建筑物外墙防水。
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第五篇:新型节能型建筑材料的发展趋势
建筑材料与检测
系部:工程管理系专业:建筑工程技术姓名:周涛胜学号:日期:
课 程 论 文
1505243
2016年11月13日
新型节能型建筑材料的发展趋势
摘要:本文对环保节能型建筑材料的研究现状进行了综述,对环保节能型建筑材料的发展、应用进行了展望,指出建筑材料的环保节能是当前世界上普遍关注的热点问题,环保节能型建筑材料的发展离不开高新技术及新材料的应用。针对目前我国建筑材料的发展现状,本文主要论述了节约型社会发展新型节能建材的必要性及其发展趋势。
关键词:节能 环保 新型建筑材料 节约型社会
1.引言
随着经济的发展和人民物质生活水平的提高,城乡建筑迅速增加,建筑耗能的问题日益突出,资料显示:建筑行业能耗占到了全社会总能耗的40%~50%。因而建筑节能问题已越来越被政府和社会各界所重视,“建设节约型社会”已成为当今社会广泛关注的一个重要主题,我国政府适时制定了中长期节能规划,在规划中建筑业被列为节能与环保的重点行业。而建材行业作为消耗自然资源、能源高,破坏土地多,废气、粉尘排放量大,对大气污染严重的行业,节能问题更是重中之重。2.发展新型节能型建材的必要性
长期以来,我国建材行业沿用了粗放型传统生产模式,对自然资源重开发、轻保护,对生态环境重利用、轻改善。“十一五”是我国社会建设的重要时期,也是建筑材料发展的一个重要时期,因而建筑材料的发展应以满足建筑节能需要为重,节能建筑材料作为节能建筑的重要物质基础,是建筑节能的根本途径。在建筑中使用各种节能建材,一方面可提高建筑物的隔热保温效果,降低采暖空调能源损耗;另一方面又可以极大地改善建筑使用者的生活、工作环境。因此,走环保节能建材之路,大力开发和利用各种高品质的节能建材,是节约能源,降低能耗,保护生态环境的迫切要求,同时又对实现我国21世纪经济和社会的可持续性发展有着现实和深远的意义。
此外,在传统建筑材料基础上大力发展新型建筑材料也是节能建材研究领域一个重要的方面,主要包括新型墙体材料、保温隔热材料、防水密封材料、陶瓷材料、新型化学建材、装饰装修材料以及各种工业废渣的综合利用等。
因此,发展新型节能型建筑材料,就成为未来建筑材料的主要发展方向和趋势,对于落实科学发展观和构建资源节约型社会具有重要的现实意义。
3.新型节能型建材的发宸趋势
3.1.新型墙体材料 墙体材料在房屋建材中约占70%,是建筑材料的重要组成部分。绿色建材是建材发展的方向,因而发展墙体材料,一定要按照建材绿色化的要求,与资源综合利用、保护土地和环境紧密结合起来,通过限制粘土砖,优化墙体材料产业与资源、环境、社会发展的关系,实现墙体材料的可持续发展,促进人与自然的和谐发展。
新型墙体材料的发展应有利于生态平衡、环境保护和节约能源,既要符合国家产业政策要求,又要能改善建筑物的使用功能,同时坚持'综合利废、因地制宜、市场引导'的原则,要充分利用本地资源,综合利用粉煤灰及其他工业废渣生产墙体材料,加快轻质、高强、利废的新型墙体材料的发展步伐。如利用资源丰富的粉煤灰、煤矸石、矿渣等,取代粘土生产粉煤灰烧结砖,煤矸石烧结砖,矿渣砖。
就其品种而言,新型墙体材料主要包括砖、块、板等,如粘土空心砖、掺废料的粘土砖、非粘土砖、建筑砌块、加气混凝土、轻质板材、复合板材等。其中加气混凝土是集承重和绝热为一体的多功能材料,根据目前国家的节能标准,唯有加气混凝土才能做到单一材料达标(节能50%)的要求,而用板材做墙体材料是今后墙材发展的趋势,因此加气混凝土制品作为今后墙体材料的首选,有着巨大的发展前景。又如蒸压轻质加气混凝土板具有质轻、保温、隔热、防火等优良性能,应用于新结构体系如钢结构中,被认为是理想的维护结构材料。
因此,要适应建筑应用的需要,将新型墙体材料的发展与提高建筑性能和改善建筑功能结合起来,使其具有更强的生命力,因地制宜地发展各种新型墙体材料,从而达到节能、保护耕地、利用工业废渣、促建筑技术发展的综合目的。
3.2.保温隔热材料
墙体特别是外墙的传热在建筑物总体传热中占比例最大,我国多采用保温节能墙体。墙体保温式根据保温层位置的不同可分为:外墙外保温、外内保温和中空夹心复合墙体保温等三种。目前我们的外墙保温技术发展很快,是节能工作的重点。同时,外墙保温技术的发展与节能材料的革新是密不可分的,建筑节能以发展新型节能建材为前提,必须以足够的保温隔热材料作基础。而节能材料的发展必须与外墙保温技术相结合,才能真正发挥其作用。因此,在大力推广外墙保温技术的同时,还要加强新型节能材料的开发和利用。
近年来,我国保温隔热材料的产品结构发生有明显的变化:泡沫塑料类保温隔热材料所占比例逐年增长,已由2001年的21%上升到2005年的37%;矿物纤维类保温隔热材料的产量增长较快,但其所占比例基本维持不变;硬质类保温隔热材料制品所占比例逐年下降。我国目前常用的外保温技术体系包括:胶粉聚苯颗粒外保温、现浇混凝土复合无网聚苯颗粒外保温、现浇混凝土复合有网聚苯颗粒外保温、岩棉聚苯颗粒外保温、外表面喷涂泡沫聚氨酯和保温涂料等。在上述几种保温体系中,保温涂料综合了涂料以及保温材料的双重特点,干燥后形成有一定强度及弹性的保温层,符合外保温材料的要求。
目前我国保温材料的主要发展方向有:
(1)现有产品性能的提高和改进。
(2)研制开发复合型保温涂料。应向固化块、憎水、粘结强度高、密度小和成本低等方向发展。
(3)注重环保,充分利用三废开发保温涂料,并遵循涂料发展的潮流,向水性化、环保化的方向发展。
3.3.防水密封材料
防水材料是建筑业及其他相关行业所需要的重要功能材料,是建材工业的一个重要组成部分。随着我国国民经济的快速发展,工业建筑与民用建筑对防水材料提出了多品种高质量的要求,而在桥梁、隧道、国防军工、农业水利和交通运输等行业和领域中也都需要高质量的防水密封材料。
我国建筑防水材料的发展十分迅速,已彻底摆脱了纸胎油毡一统天下的落后局面,目前拥有沥青油毡(含改性沥青油毡)、合成高分子防水卷材、建筑防水涂料、密封材料、堵漏和刚性防水材料等五大类产品。相比国外先进国家,目前我国防水材料行业主要存在以下问题:
(1)产品结构不合理,新型防水密封材料的产量不高,市场占有率不高;
(2)产品质量普遍偏低,假冒产品充斥市场;
(3)设计施工应用技术有待提高,工程建筑渗漏还相当严重。
因此,防水材料工业急需调整结构、规范市场。在发展方向上,应重点发展新型防水材料,扩大新型防水材料(如SRS、APP、APO等改性沥青油毡和高分子防水卷材等)的市场份额。
3.4.节能门窗和节能玻璃
从目前节能门窗的发展来看,门窗的制造材料从单一的木、钢、铝合金等发展到了复合材料,如铝合金一木材复合、铝合金一塑料复合、玻璃钢等。目前我国市场主要的节能门窗有:PVC门窗、铝木复合门窗、铝塑复合门窗、玻璃钢门窗等。就玻璃钢门窗而言,其型材具有极高的强度和极低的膨胀系数,具有广阔的发展前景。
除结构外,对门窗节能性能影响最大的是玻璃的性能。目前,国内外研究并推广使用的 节能玻璃主要有:中空玻璃、真空玻璃和镀膜玻璃等。
(1)中空玻璃在发达国家已经是新建住宅法定的节能玻璃,但我国中空玻璃的使用普及率还不到1%,从国内外的实践来看,推广使用中空玻璃将是实现门窗节能的一个重要途径。(2)真空玻璃在节能方面要优于中空玻璃,从节能性能比较,真空玻璃比中空玻璃节电16%一18%:
(3)热反射镀膜玻璃的使用不仅具有节能和装饰效果,可起到防眩、单面透视和提高舒适度等效果,还可大量节约能源,有效降低空调的运营经费;
(4)镀膜低辐射玻璃又称low-E玻璃,是近年来发展起来的新型节能玻璃,采用真空磁控溅射法在玻璃表面镀上多层金属或其他化合物组成的膜。这种玻璃对380nm一780nm的可见光具有较高的透射率,同时对红外光(特别是中远红外光)具有较高的反射率,既可以保证室内的能见度,又能减少冬季室内热量的向外发散,还能控制夏季户外热量过多地进入室内,提供舒适的居住生活环境,将是未来节能玻璃主要应用品种。
3.5.水泥的发展和粉煤灰的利用
水泥工业在我国建材行业中能耗最大,因此要大力发展生态水泥。所谓生态水泥就是广泛利用各种废弃物,包括各种工业废料、废渣及城市垃圾为原料制造的一种生态建材。这种水泥能够降低废弃物处理的负荷,既解决了废弃物造成的污染,又把生活垃圾和工业废弃物作为原材料,变成了有用的建设资源,从而降低了生产成本。生态水泥的主要品种有:环保型高性能贝利特水泥,低钙型新型水硬性胶凝材料,碱矿渣水泥等。
粉煤灰是燃煤发电场的废弃物,由于其具有轻质多孔的特点和潜在的水硬性,可以作为多种建材的生产原料。开发粉煤灰建材不仅可以解决能源和资源问题,还解决了这种工业废弃物造成的污染问题。今后在粉煤灰综合利用方面,需要重点开发研究的前沿技术课题有:大掺量粉煤灰制品、各种免烧结、免蒸养自然养护工艺的粉煤灰砖制品和粉煤灰陶粒等。
3.6.建筑垃圾的综合利用
近几年,我国在建筑垃圾开发利用方面投入了相当大的资金,不少地区将建筑垃圾作为一种再生资源,对固体废弃物加以筛分、破碎后制成建筑垃圾砖或用作路基垫层及地基垫层,对不可理垃圾则堆山造景加以利用。其中,建筑垃圾砖取代传统粘土实心砖作为砌体材料,净化了环境,节约了能源,保护了土地资源,是一种具有经济效益和社会效益的产品,从而使建筑业走上了一条良性循环的经济模式,成为建筑业可持续发展的动力。
3.7.其他节能建筑材料
太阳能是人类可以利用的最丰富、最洁净、最理想的能源,随着太阳能光电转换技术的不断突破,在建筑中利用太阳能成为了可能。因此,美、日、欧等工业发达国家非常重视太阳能的利用,纷纷推出开发《太阳屋计划》。我国太阳能的利用近年来取得了可喜的成果:天津市奇信太阳能科技有限公司已成功研制建材化太阳能集热器,成为国内建材太阳能技术发展的先行者;而号称为“中国太阳能第一楼建筑”的北京北苑太阳能示范工程,其能源全部采用太阳能,已良好运转半年之久。
可以预见,采用光能转换技术与建筑的屋顶、外墙、窗户等结合集结成复合产品,很可能成为2l世纪一类重要的新型建材制品,既可作为建筑的制品或部品,又可以进行太阳能发电,将有极为广阔的发展前景。4.结语
综上所述,未来我国新型建材的发展可以归结为以下几类:
4.1.大力发展资源节约型建材
发展资源节约型建材首先要通过建材企业对现有产品实行节省资源的措施,如降低单位产品原材料消耗,提高产品成品率等。其次要充分利用回收资源,目前我国工业废渣和生活。